本發(fā)明涉及機(jī)械光電引擎等領(lǐng)域，具體為一種具有溫控系統(tǒng)的光電引擎及其溫控方法。

背景技術(shù)：

目前，對(duì)于大功率光電引擎而言，由于其所驅(qū)動(dòng)led功率大，led熱耗散功率相對(duì)較高，導(dǎo)致光電引擎基板升溫較高。峰值功率時(shí)，貼裝led燈珠的基板可達(dá)100多攝氏度，長(zhǎng)時(shí)間高溫對(duì)于led燈珠和基板都有負(fù)面影響。因此，需將基板溫度下降，以保證光電引擎長(zhǎng)期有效地工作。當(dāng)前，可通過幾個(gè)途徑解決基板升溫高的問題：

通過散熱方式降溫：此方法是被動(dòng)降溫。光電引擎基板已使用散熱系數(shù)良好的鋁基板，因此已通過散熱降低大部分熱量。如果要繼續(xù)通過散熱以降溫，需使用散熱系數(shù)更好的其他材料，或加大散熱材料面積，這樣會(huì)增加體積及成本，以及對(duì)外殼也有改進(jìn)要求。所以此方法具有局限性，可做備用。

通過減小驅(qū)動(dòng)功率降溫：此方法主動(dòng)降溫。在保證到達(dá)最低設(shè)計(jì)要求功率的前提下，實(shí)現(xiàn)降功率降溫。但主動(dòng)式的降溫方式過于籠統(tǒng)，而且目前來說，在光電引擎基板上還未出現(xiàn)一款較為可行的方案以解決主動(dòng)降溫或升溫的結(jié)構(gòu)或系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是：提供一種具有溫控系統(tǒng)的光電引擎，能夠根據(jù)光電引擎基板的實(shí)時(shí)溫度值，實(shí)際調(diào)控光電引擎基板的溫度，使光電引擎基板的溫度保持在一定范圍，使光電引擎基板保持良好工作狀態(tài)。

實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是：一種具有溫控系統(tǒng)的光電引擎，包括光電引擎基板，設(shè)有多個(gè)信號(hào)端；控制系統(tǒng)，對(duì)應(yīng)的連接于所述光電引擎基板上的某一信號(hào)端；溫度傳感器，對(duì)應(yīng)的連接于控制系統(tǒng)，所述溫度傳感器用于檢測(cè)所述光電引擎基板的實(shí)時(shí)溫度信號(hào)；所述控制系統(tǒng)用于接收和處理該實(shí)時(shí)溫度信號(hào)，并生成處理結(jié)果，以及用于根據(jù)該處理結(jié)果向所述光電引擎基板的脈寬調(diào)制信號(hào)輸入端發(fā)送控制信號(hào)，控制所述光電引擎基板的脈寬調(diào)制信號(hào)端的高電平占空比。

在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，所述控制系統(tǒng)為單片機(jī)。

在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，所述單片機(jī)包括芯片，設(shè)有多個(gè)信號(hào)連接端；電源濾波電路，對(duì)應(yīng)的連接于所述芯片上的某一信號(hào)連接端。

在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，所述溫度傳感器包括負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻電路。

在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，所述負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻電路包括熱敏電阻阻值測(cè)量電路，所述熱敏電阻阻值測(cè)量電路設(shè)有熱敏電阻以及與熱敏電阻串聯(lián)的第一電阻，所述熱敏電阻和第一電阻之間為電阻值檢測(cè)端，該電阻值電測(cè)端也為分壓端，該分壓端連接至所述芯片的模數(shù)轉(zhuǎn)換信號(hào)接口，所述熱敏電阻阻值測(cè)量電路將分壓端的檢測(cè)到的模擬量的分壓電壓值傳遞至所述芯片，所述芯片將模擬量的分壓電壓值轉(zhuǎn)換為數(shù)字量的分壓電壓值，并根據(jù)數(shù)字量的分壓電壓值計(jì)算出其所對(duì)應(yīng)的溫度值。

在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，所述熱敏電阻阻值測(cè)量電路上設(shè)有電源輸入端、電源地輸入端、脈寬調(diào)制信號(hào)輸出端、程序下載端、熱敏電阻接入端。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是：提供一種具有溫控系統(tǒng)的光電引擎的溫控方法。

實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是：一種具有溫控系統(tǒng)的光電引擎的溫控方法，包括以下步驟：步驟s1)獲取光電引擎基板上的實(shí)時(shí)溫度值；步驟s2)對(duì)比實(shí)時(shí)溫度值與預(yù)設(shè)溫度值，并判斷實(shí)時(shí)溫度值與預(yù)設(shè)溫度值的差值是否超出預(yù)設(shè)范圍，若是，則進(jìn)入步驟s3)，若否則返回步驟s1)；步驟s3)向所述光電引擎基板的脈寬調(diào)制信號(hào)輸入端發(fā)送控制信號(hào)，控制所述光電引擎基板的脈寬調(diào)制信號(hào)端的高電平占空比。

在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，所述步驟s1)包括步驟s11)獲取熱敏電阻阻值測(cè)量電路所檢測(cè)到的模擬量的分壓電壓值；步驟s12)將該模擬量的分壓電壓值轉(zhuǎn)換為數(shù)字量的分壓電壓值；步驟s13)根據(jù)預(yù)存的電壓值與溫度對(duì)應(yīng)關(guān)系表，計(jì)算出該分壓電壓值所對(duì)應(yīng)的實(shí)時(shí)溫度值。

在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，所述步驟s2)中所述實(shí)時(shí)溫度值與預(yù)設(shè)溫度值的差值的預(yù)設(shè)范圍的絕對(duì)值為5％。

在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，所述步驟s3)包括以下步驟：步驟s31)判斷該實(shí)時(shí)溫度值是否高于預(yù)設(shè)溫度值，若是，則進(jìn)入驟s32)，若否，則進(jìn)入步驟s33)；步驟s32)減小脈寬調(diào)制信號(hào)端的高電平占空比，降低光電引擎輸出功率；步驟s33)增加脈寬調(diào)制信號(hào)端的高電平占空比，提升光電引擎輸出功率。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：本發(fā)明的溫控系統(tǒng)的光電引擎及其溫控方法，有效的通過溫度傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)光電引擎基板上的實(shí)時(shí)溫度，且是通過分壓電壓值轉(zhuǎn)換為實(shí)時(shí)溫度值，并根據(jù)該實(shí)時(shí)溫度值控制脈寬調(diào)制信號(hào)端的高電平占空比來實(shí)現(xiàn)控制光電引擎輸出功率，以控制光電引擎基板的溫度，而且可以結(jié)合被動(dòng)式降溫結(jié)構(gòu)，如采用鋁基板作為光電引擎基板以達(dá)到快速降溫的目的，結(jié)構(gòu)雖然簡(jiǎn)單，實(shí)用性高，易于操作，而且僅僅增加幾個(gè)必要的元件即可實(shí)現(xiàn)，造價(jià)低。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步解釋。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的具有溫控系統(tǒng)的光電引擎結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例的光電引擎溫控方法的步驟流程圖。

圖3是圖2中步驟s1)的具體步驟流程圖。

圖4是圖2中步驟s3)的具體步驟流程圖。

其中，

1電引擎基板；2控制系統(tǒng)；3溫度傳感器。

具體實(shí)施方式

以下實(shí)施例的說明是參考附加的圖式，用以例示本發(fā)明可用以實(shí)施的特定實(shí)施例。本發(fā)明所提到的方向用語，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「頂」、「底」等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本發(fā)明，而非用以限制本發(fā)明。

實(shí)施例

如圖1所示，一種具有溫控系統(tǒng)的光電引擎，包括光電引擎基板、控制系統(tǒng)、以及溫度傳感器。

本實(shí)施例中，所述溫度傳感器、控制系統(tǒng)可以集成在光電引擎基板的板面上。

本實(shí)施例中，為了增大散熱效果，該光電引擎基板采用散熱系數(shù)良好的鋁基板。

本實(shí)施例中，該光電引擎基板設(shè)有多個(gè)信號(hào)端；控制系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的連接于所述光電引擎基板上的某一信號(hào)端。

具體的，所述控制系統(tǒng)為單片機(jī)。該單片機(jī)包括芯片以及外圍電路，所述溫度傳感器可以集成在外圍電路上。其中，芯片、第一電阻、第一電容、第二電容、第四電容、第五電容、晶振構(gòu)成單片機(jī)最小系統(tǒng)(此“單片機(jī)最小系統(tǒng)”稱呼僅是通俗意義上最小系統(tǒng))。其中，所述外部晶振電路由晶振、第四電容、第五電容構(gòu)成，其中，第四電容、第五電容串聯(lián)，晶振連接于第三電容、第六電容輸出端之間。

另外，所述外圍電路包括電源濾波電路、輸入防反接電路。所述電源濾波電路由第三電容、第六電容組成5v的電源濾波電路，其中，第三電容、第六電容并聯(lián)，其連接端對(duì)應(yīng)連接于芯片的信號(hào)連接端。所述輸入防反接電路由二極管構(gòu)成。對(duì)此不再贅述。

本實(shí)施例中，所述溫度傳感器對(duì)應(yīng)的連接于控制系統(tǒng)，所述溫度傳感器用于檢測(cè)所述光電引擎基板的實(shí)時(shí)溫度信號(hào)。

具體的，所述溫度傳感器包括負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻電路。所述負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻電路包括熱敏電阻阻值測(cè)量電路，所述熱敏電阻阻值測(cè)量電路設(shè)有熱敏電阻(ntc)以及與熱敏電阻(ntc)串聯(lián)的第一電阻，所述熱敏電阻(ntc)和第一電阻之間為電阻值檢測(cè)端(test1)，該電阻值電測(cè)端也為分壓端，該分壓端連接至所述芯片的模數(shù)轉(zhuǎn)換信號(hào)接口，所述熱敏電阻阻值測(cè)量電路將分壓端的檢測(cè)到的模擬量的分壓電壓值傳遞至所述芯片。

本實(shí)施例中，所述第一電阻的電阻值為10kω和所述熱敏電阻(ntc)的電阻值在溫度25℃為10k。所述熱敏電阻阻值測(cè)量電路上設(shè)有電源輸入端(+5v)、電源地輸入端(gnd)、脈寬調(diào)制信號(hào)輸出端(pwm)、程序下載端(isp)、熱敏電阻接入端(ntc)，通過這些端口與控制電路連接。

因所述光電引擎基板空間有限，因此可以不使用外部晶振，單片機(jī)自帶內(nèi)部晶振，在本設(shè)計(jì)中可以使用。所以可縮減的元件為二極管、晶振、第四電容、第五電容。

所述控制系統(tǒng)用于接收和處理該實(shí)時(shí)溫度信號(hào)，并生成處理結(jié)果，以及用于根據(jù)該處理結(jié)果向所述光電引擎基板的脈寬調(diào)制信號(hào)輸入端發(fā)送控制信號(hào)，控制所述光電引擎基板的脈寬調(diào)制信號(hào)端的高電平占空比。

在實(shí)際使用過程中，所述芯片將模擬量的分壓電壓值轉(zhuǎn)換為數(shù)字量的分壓電壓值，并根據(jù)數(shù)字量的分壓電壓值計(jì)算出其所對(duì)應(yīng)的溫度值。

實(shí)現(xiàn)具有溫控系統(tǒng)的光電引擎的溫控方法是，包括以下步驟。

步驟s1)獲取光電引擎基板上的實(shí)時(shí)溫度值。在本步驟s1)中，具體包括如下的步驟。所述步驟s1)包括步驟s11)獲取熱敏電阻阻值測(cè)量電路所檢測(cè)到的模擬量的分壓電壓值；步驟s12)將該模擬量的分壓電壓值轉(zhuǎn)換為數(shù)字量的分壓電壓值；步驟s13)根據(jù)預(yù)存的電壓值與溫度對(duì)應(yīng)關(guān)系表，計(jì)算出該分壓電壓值所對(duì)應(yīng)的實(shí)時(shí)溫度值。

步驟s2)對(duì)比實(shí)時(shí)溫度值與預(yù)設(shè)溫度值，并判斷實(shí)時(shí)溫度值與預(yù)設(shè)溫度值的差值是否超出預(yù)設(shè)范圍，若是，則進(jìn)入步驟s3)，若否則返回步驟s1)。所述步驟s2)中所述實(shí)時(shí)溫度值與預(yù)設(shè)溫度值的差值的預(yù)設(shè)范圍的絕對(duì)值為5％。

步驟s3)向所述光電引擎基板的脈寬調(diào)制信號(hào)輸入端發(fā)送控制信號(hào)，控制所述光電引擎基板的脈寬調(diào)制信號(hào)端的高電平占空比。所述步驟s3)包括以下步驟：步驟s31)判斷該實(shí)時(shí)溫度值是否高于預(yù)設(shè)溫度值，若是，則進(jìn)入驟s32)，若否，則進(jìn)入步驟s33)；步驟s32)減小脈寬調(diào)制信號(hào)端的高電平占空比，降低光電引擎輸出功率；步驟s33)增加脈寬調(diào)制信號(hào)端的高電平占空比，提升光電引擎輸出功率。

以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。